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go - 利用 goroutine 和通道实现自上而下的树构建功能

问题描述

我是 golang 和通道/goroutines 的新手，但我了解概念和简单用法。

现在我正在尝试实现并发树构建功能，算法非常简单 - 从上到下为每个节点添加 2 个子节点，然后为每个子节点执行相同的操作depthLimit times。这是非并发的代码：

package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "time"
)

type Node struct {
    Name     string
    Children []Node
}

func main() {
    mainNode := Node{"p", nil}
    AddChildrenToNode(&mainNode, 4, 0)

    b, _ := json.MarshalIndent(mainNode, "", "  ")
    fmt.Println(string(b)) // print as json
}

func AddChildrenToNode(node *Node, depthLimit int, curDepth int) {
    curDepth++
    if curDepth >= depthLimit {
        return // reached depth limit
    }

    time.Sleep(500 * time.Millisecond) // imitating hard work c:
    fmt.Print(".")                     // status indicator
    // add children
    node.Children = []Node{
        Node{node.Name + "-l", nil},
        Node{node.Name + "-r", nil},
    }
    for idx, _ := range node.Children {
        AddChildrenToNode(&node.Children[idx], depthLimit, curDepth) // run this for every created child, recursively
    }
}

但是现在我面临为 goroutine 的使用而重写它的困难。问题是我们实际上无法知道“构建”何时完成并发出阻塞/解除阻塞 main 的信号。我错过了什么吗？我也尝试过玩sync.WaitingGroup。

标签： gochannelgoroutine

解决方案

将 goroutine 引入该算法的一种方法是使用单独的 goroutine 来添加子节点，假设在完成“艰苦工作”部分之前您无法真正添加这些子节点。

func AddChildrenToNode(node *Node, wg *sync.WaitGroup,depthLimit int, curDepth int) {
  // work
  go func() {
    defer wg.Done()
    node.Children = []Node{
        Node{node.Name + "-l", nil},
        Node{node.Name + "-r", nil},
    }
    for idx, _ := range node.Children {
        AddChildrenToNode(&node.Children[idx], depthLimit, curDepth) // run this for every created child, recursively
    }
  }()
}

使用此方案，您最终会创建 2^(depth-1)-1 goroutines，因此您可以在 main 中等待它们完成：

func main() {
 ...
  wg:=sync.WaitGroup{}
  wg.Add((1<<(depth-1))-1)
  AddChildrenToNode(&mainNode, 4, 0)
  wg.Wait()
  ...

还有其他方法可以做到这一点，比如为左右节点添加一个 goroutine。

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